Тензорезисторы, их еще называют «тензодатчики», являются основным элементом устройств измерения веса, сжимающих сил, растягивающего напряжения и т.п. Тензодатчик преобразует силу, давление, напряжение, вес и т. д. в электрическое сопротивление, которое затем можно измерить. Когда внешние усилия прикладываются к неподвижному объекту, результатом являются напряжение и деформация. Стресс определяется как внутренние сопротивления объекта, а деформация определяется как перемещение и изменения, которые возникают.
Тензометрический датчик является одним из наиболее важных датчиков электроизмерительной техники, применяемых для измерения механических величин. Как видно из его названия, он используются для измерения деформации. Суть технического термина «деформация» заключается в растягивающей и сжимающей деформации, что отличается положительным или отрицательным знаком.
Применение подходящего типа тензодатчика определяется условиями и требованиями, связанными с измерением материала, формы конструктивного элемента датчика, типа нагрузки, рабочей температуры, и тому подобные.
Тензометрический датчик имеет ряд преимуществ:
- высокая чувствительность и высокая точность;
- малый размер, устойчивость к вибрации и ударам;
- возможность работы при высоких температурах и давлениях;
- способность устанавливать на изогнутых поверхностях.
Принцип действия сопротивления тензодатчика основывается на физических свойствах металлической проволоки, состоящих в изменении его электрического сопротивления с изменением длины. Тензочувствительный материал приклеивают специальным клеем для элемента деформирующегося под действием сил или моментов.
Напряжение тела всегда вызывается внешним воздействием или внутренним эффектом. Напряжение может быть вызвано силами, давлениями, моментами, нагревом, структурными изменениями материала и т.п. В экспериментальном анализе напряжений эта функция широко используется. Экспериментальный анализ напряжений использует значения деформаций, измеренных на поверхности образца или структурной части, для определения напряжения в материале, а также для прогнозирования его безопасности и выносливости. Специальные преобразователи могут быть предназначены для измерения сил или других производных величин, например моментов, давлений, ускорений, смещений, вибраций и других. Преобразователь, как правило, содержит чувствительную к давлению диафрагму с привязанными к ней тензодатчиками.